PENGGUNAAN SPEKTROFOTOMETER HP 8452 ... - DIGILIB BATAN

PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan
Yogyakarta, 28 Agustus 2008
PENGGUNAAN SPEKTROFOTOMETER HP 8452 A UNTUK
MENENTUKAN KADAR OZON PRODUKSI OZONIZER SEDANG
DAN KECIL
Farida Ernawati, Budi Setiawan
PTAPB - BATAN, Yogyakarta
ABSTRAK
PENGGUNAAN SPEKTROFOTOMETER HP 8452 A UNTUK MENENTUKAN
KADAR OZON PRODUKSI OZONIZER SEDANG DAN KECIL. Tujuannya adalah
untuk menentukan kadar ozon produksi ozonizer sedang dan kecil menggunakan
spektrofotometer HP 8452 A. Telah dilakukan penentuan kadar ozon menggunakan
spektrofotometer HP 8452 A. Ozon yang dihasilkan dari ozonizer sedang dan kecil
ditentukan kadamya menggunakan Spektrofotometer HP 8452 A. Ozon direaksikan
dengan kalium iodida. sehingga dihasilkan iodine yang berwama kuning, kemudian
diamati serapannya. Iodine mempunyai serapan optimum pada panjang gelombang
352 nm, waktu kestabilan kompleks optimum pada 10 - 30 menit. Dengan variasi
standar iodine antara 5 sampai dengan 25 J1mol, diperoleh kurva standar dengan
persamaan Y = 0,0291 X - 0,0278, R = 0,9987. Dengan menggunakan kurva kalibrasi
linier didapat hasil sebagai berikut : Ozonizer sedang menghasilkan ozon (0,33 ±
0,01) mgram/detik, ozonizer kecil (0,18 ± 0,04) mgram/detik. Ozonizer sedang
memerlukan masukan listrik 50 watt, sedangkan ozonizer kecil memerlukan masukan
listrik 10 watt.
ABSTRACT
HP 8452 A SPECTROPHOTOMETER FOR OZON DETERMINA TION OF OZON
CONCENTRA TION FROM MIDLE AND SMALL OZONIZER PRODUCT.
Determination ozon concentration by HP 8452 A spectrophotometer. KI were reacted
with ozon which produced iodine yellow coloured and absorbance has been known.
Iodine has 352 nm wave length, optimum time complex stability at 10 - 30 minute.
Calibration standard concentration of iodine among 5 up to 25 J1mol, described
equation Y = 0.0291 X - 0.0278, coeffisien correlation (R) = 0.9987. Ozon mass that
produced was (0.33 ± 0.01) mgram/second from middle ozonizer, while (0.18 ± 0.04)
mgram/second small ozonizer. The middle ozonizer instrument needs 50 watt
electrical input, while for small ozonizer 10 watt input.
PENDAHULUAN
Pencemaran air adalah masuknya makhluk hidup,
energi, zat atau komponen lain ke dalam air
atau merubah tatanan air oleh kegiatan manusia atau
oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai
pada tingkat tertentu yang menyebabkan air
menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi
sesuai dengan peruntukannya.(') Ozon adalah bahan
pengoksida yang sangat kuat. Selain itu ozon juga
merupakan desinfektan yang dapat membunuh
semua mikro organisme seperti bakteri, virus, jamur
dan sebagainya. Jika dibandingkan dengan klorine,
kekuatan ozon sebagai desinfektan bisa diatas 3000
kali lebih cepat serta 50% lebih kuat oksidatifnya (2)
Desinfektan digunakan untuk merecluksi
pathogen pada pengolahan air. Desinfektan tidak
sama dengan sterilisasi. Ada tiga kategori pathogen
secara umum pada manusia yaitu bakteri, virus, cyst
amubia. Kegunaan desinfektan harus dapat
menghancurkan ketiganyaY).
Ozon sangat ramah lingkungan karena ozon
sebelum atau sesudah bereaksi d~ngan unsur lain
akan selalu menghasilkan oksigen (02), Umur paroh
molekul ozon sangat singkat, hanya 20 menit di
dalam air dan 16 jam di udara sebelum mengurai
menjadi oksigen. Karena sifat ozon yang sangat
tidak stabil tersebut, maka ozon tidak dapat
dipaketkan ataupun disimpan, sehingga harus
diproduksi di tempat yang membutuhkan.
82 ISSN 1410 - 8178 Farida Ernawati, dkk.

PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pemanfaatan terbesar ozon adalah untuk pemumian
air minum, seperti menghilangkan rasa, bau, wama,
bahan bermangan atau besi, mengurangi kekeruhan
serta membasmi kuman. Aplikasi lainnya adalah
dalam produksi air kemasan, pengolahan air limbah,
sebagai pemutih, pembersih, serta keperluan lain
dalam bidang kesehatan, makanan dan pertanian. (4).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
menentukan kadar ozon yang dihasilkan oleh
ozonizer sedang dan ozonizer kecil menggunakan
spektrofotometer HP 8452 A. Ozon yang dihasilkan
ozonizer selain dapat dibuktikan dengan adanya bau
yang spesifik(5) juga harus dibuktikan secara
kuantitatif menggunakan dengan metoda
Spektrofotometri.(6) Ozonizer sedang. adalah
ozonizer yang memerlukan masukan tenaga listrik
50 watt, sedangkan ozonizer kecil memerlukan
masukan tenaga 10 watt. Ozon tidak dapat
dianalisis secara langsung, tetapi harus direaksikan
terlebih dahulu dengan KI sehingga akan didapat h
yang berwama kuning. Konsentrasi ozon ditentukan
atas dasar reaksi kimia :
2 KI + H20 + 03 -4 12(kuning) + 2 KOH + 02
Oari persamaan tersebut menunjukkan
bahwa I gram molekul Iz dapat dibebaskan oleh I
gram molekul 03• Pengamatan dilakukan sebelum
30 menit setelah direaksikan, karena waktu
kestabilan larutan Iz ± 30 menit.(7).
Spektrofotometer HP 8452 A dilengkapi
dengan detektor diode-array. Spektrofotometer ini
dapat menginterpretasikan setiap foton yang
mengenai fotodiode dan menghasilkan spektrum
ultratviolet dan sinar tampak dalam waktu kurang
dari satu detik. Sistem optik instrumen ini terdiri
atas komponen-komponen yaitu deuterium lamp,
source lens, shutter, sample compartement,
spectrograph lens, slit, hol/ographic grating, dan
diode-array

20 24 28 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 32
40 25 20 30 35 10 15 5
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan
Yogyakarta, 28 Agustus 2008
c. Larutan yang sebelumnya tidak berwarna
kemudian berubah warna menjadi kuning.
d. Diamati serapannya terhadap blanko pada
panjang gelombang optimum menggunakan
Spektrofotometer HP 8452 A.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Optimasi panjang gelombang 12
Penentuan optimasi panjang gelombang h
dapat dilihat pada Tabel I.
Tabel I. Optimasi panjang gelombang 12
Paniang gelombang 0,16417 0,11342 0,12125 0,13950 0,19128 0,21692 0,23845 0,25238 0,25897 0,24100 0,21346 0,17920 0,14873 0,13126 (nm) Serapan
Berdasarkan pengamatan menggunakan
Spektrofotometer HP 8452 A diperoleh hasil bahwa
pad a panjang gelombang 320 nm hingga 348 nm
serapan yang dihasilkan semakin naik, sedangkan
pada 352 nm serapan 12 mencapai optimum, di atas
panjang gelombang 352 nm serapan menurun
kembali. Hal ini disebabkan karena pembentukan
kompleks di bawah dan di atas panjang gelombang
352 nm tidak optimum. Jadi panjang gelombang
optimum 12 adalah 352 nm.
Optimasi waktu kestabilan komple~s 12•
Hasil optimasi waktu kestabilan kompleks
h dapat dilihat pad a Tabel 2.
Tabel 2. Optimasi waktu kestabilan kompleks h.
Waktu (men0,69521 0,69467 0,69432 it) 0,69406 0,69397 0,69380 0,69423 0,69406 Serapan
Dari pengamatan ini serapan pada 5 menit
pertama reaksi be\um sempurna, pada men it ke 10 ­
30 mencapai kondisi optimum, kemudian
serapannya kembali menurun. Atas dasar reaksi
kimia:
2 KI + H20 + 03 -> 12 (kuning) + 2 KOH + 02.
dapat dilihat bahwa pada menit pertama hingga
menit kesepuluh reaksi antara KI dan 03 belum
sempurna, sehingga 12 yang dihasilkan juga belum
sempurna. Tetapi diatas men it kesepuluh hingga
men it ketigapuluh reaksinya sempurna. Kemudian
diatas menit ketigapuluh warn a kuning mulai
berkurang, ini disebabkan karena sesudah 30 men it
pembentukan kompleksnya mulai tidak stabil. Jadi
waktu kestabilan kompleks 12 optimum pada 10 ­
30 menit.
Penentuan kurva standar 12
Hasil penentuan kurva standar h seperti
tertera pada Gambar 1.
0.8
0.7
0.6
ffi 0.5
f}O.4
Q;
en 0.3
0.2
0.1
o
5 10 15 20
Konsentrasi (mikro mol)
Gambar 1. Kurva standar h.
Dari berbagai optimasi di atas, dibuat kurva
standar yang lurus dengan persamaan Y = 0,0291 X
+ 0,0278, R = 0,9987. Semua hasil serapan cuplikan
diplotkan dalam kurva standar, dan hasilnya dapat
dilihat pada Tabel 3 dan 4.Pengukuran
dari ozonizer sedang
Berdasar reaksi :
produk ozon
2 KI + H20 + 03 -> h (kuning) + 2 KOH + O2
1 Ilmol 03= I Ilmol12
1 Ilmol h = I x 48 Ilgram
= konsentrasi x 48 Ilgram
= konsentrasi x 48/1000 mgram 1waktu
= massa ozon (mgram 1 detik)
Dari perhitungan tersebut prod uk ozon dari
ozonizer sedang dan kecil (seperti terlihat pada
Tabel 3 dan 4.
Tabel3. Pengukuran
sedang
produk ozon dari ozonizer
Serapan Konsentrasi Massa ozon
352 nm mol m 'ram/detik)
0,25305 9,65120 0,336
0,25291 9,64639 0,343
0,25294 9,64742 0,313
Rata-rata (0,33 ± 0,0 I) mgram/detik
84 ISSN 1410 - 8178 Farida Ernawati, dkk.
25

KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR
Pengukuran produk ozon dari ozonizer
kecil
Tabel4.
Waktu
(detik
2,56
2,36
Pengukuran produk ozon dari ozonizer
kecil
Serapan
---= 352 nm
0,3 1302
0,17833
Rata-rata (0,18 ± 0,04) mgram/detik
Berdasarkan percobaan ini dapat
disimpulkan bahwa :
I. Produk ozon dapat ditentukan dengan metoda
Spektrofotometri, yang dalam penentuan ini
menggunakan Spektrofotometer HP 8452 A.
2. Produk ozon ditentukan tidak dapat secara
langsung melainkan harus direaksikan terlebih
3.
dahulu dengan KI
Didapat panjang gelombang
352 nm.
optimum h pada
4. Waktu kestabilan kompleks optimum h adalah
10- 30 menit.
5. Kurva kalibrasi 12 linier dengan persamaan
garis Y = 0,0291 X - 0,0278, R = 0,9987.
6. Menggunakan kurva kalibrasi tersebut (1II),
maka prod uk ozon dari ozonizer sedang dan
ozonizer kecil dapat ditentukan.
7. Massa ozon yang dihasilkan oleh ozonizer
sedang adalah (0,33 ± 0,01) mgram/detik,
sedangkan ozonizer kecil adalah (0,18 ± 0,04)
8.
mgram/detik.
Dari kedua ozonizer dapat disimpulkan bahwa
ozonizer sedang dapat menghasilkan ozon
lebih besar dibanding
detiknya.
ozonizer kecil, pada tiap
I. DARSONO, Vo, Pengantar llmu Lingkungan,
Edisi Revisi, Universitas Atma Jaya,
Yogyakarta (1995)
Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan
Yogyakarta, 28 Agustus 2008
2. USADA Wo, SURYADI, AGUS PURWADI,
ISYUNIARTO, SUKMAJA YA So, Konstruksi
Sumber Daya Generator Ozon, Prosiding
Seminar Nasional Litdas Iptek, Yogyakarta;
P3TM - BAT AN, (2002).
3. BASUKI, K.To, Diktat Pengolahan Limbah
Industri, P3TM BA TAN, Yogyakarta, (2000)
4. KOGELSCHA TZ Uo, Advanced Ozon
Generation in Process Technology for Water
Treatment, Baden, Switzerland; ABB
Coorporation Research Ltd, (1999).
5. ENDANG KRISTIARINI, Konstruksi
Mekanik Pembentuk Ozon dan Pengukuran
Produkny, Skripsi. Fisika, F. MIP A, Universitas
Negeri Yogyakarta, (2002).
6. ISW ANI So, Spektrofotometri Ultra Violet ­
Sinar Tampak. Program Pendidikan dan Latihan
Instrumentasi Kimia - I, (1981)
7. YEEN WoSo, Construction and Studies of
Plasma Ozonizer, Malaysia; Departemen of
Physics University of Malaya, (1995 /1996)
8. HEWLET-PACKARD Gmbh, User's Guide
HP 8452 A Diode-Array UV-Vis
Spectrophotometer, HP Part No. 084590008,
Jerman, (1993)
TANYA JAWAB
Sri Artiningsih:
~ Bagaimana cara menghitung massa ozon yang
dihasilkan ozonizer?
Farida Ernawati:
~ Berdasar reaksi:
2KI + H20 + 03 -+ h (kuning)+ 2KOH + O2
I f.1 mol h = I f.1 mol 03
= I x 48 f.1 gram 03
= konsentrasi x 48 f.1 gram 03
= konsentrasi x (4811000) m gramlwaktu
= massa Ozon ( m gramlwaktu)
Farida Ernawati, dkk. ISSN 1410 - 8178 85